空芯光纤的研究很热,但仍未大规模商用,原因有很多,各种理论探索还未完善,大规模制造工艺也不成熟。
目前很多的学术研究是基于多段光纤拼接而成的,Y10T283就是用三段空芯光纤拼接而成。
今年长飞拉制15km的空芯光纤长度,也讨论了未来大规模生产对性能的一些影响。在无节点反谐振光纤的管壁厚度与光纤性能的选择上,做了理论分析。
管壁厚度对于目标低损耗波段,呈现一些特征厚度,找到低损耗的设计目标。
反过来,由于谐振的影响,管壁厚度越薄,谐振波长间隔越长,低损耗的波段越宽,反之则波段受限。
管壁1.1μm厚度,对于1550nm设计频点而言,损耗很低,但是对于1550nm附近的频率,则损耗略有增加,这也是谐振影响的。
管厚度0.4μm的特征低损耗设计值的话,可用的波段宽度1200nm宽,对于拓展波长复用数量提高传输容量,有很大好处。
但薄玻璃管的制造难度很大,光纤从预制棒到纤维丝,需要一个加热拉制的过程(拉面一样),内部充入的惰性气体在拉制阶段存在内外压力差。
管壁越薄,对压力差就越敏感,大家坐飞机感受到的耳鸣耳鼓现象,就是升降过程中压力差导致的。
就是理想中的空芯光纤,意味着很难制造,导致可靠性风险增大,成本增加。
长飞评估了管内外径比与压力差的耐受度
基于制造难度与性能的权衡,长飞选择1.1μm的这个低损耗窗口,实际管厚度~1.15μm,10km的空芯光纤最低损耗0.25dB/km,15km的空芯光纤最低损耗约0.58dB/km
这个损耗比暨南大学的要大一些,拉制的长度要更长。
然后测试色散系数,再与暨南大学的做个对比。
既然叫新型技术,那必然需要考虑如何实现商用,如何推动产业走向成熟。
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